background image

 

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA 

Podstawy Metrologii 

Ćwiczenie nr 2 

Temat: Pomiary parametrów prądu stałego przyrządami cyfrowymi 

 
Grupa nr:   .............................. 
 
1. ...................................................................... 
 
2. ...................................................................... 
 
3. ...................................................................... 

 

Ocena: 

1. .................. 
 
2. .................. 
 
3. .................. 

 

Data wykonania ćwiczenia:  
 

................................. 

Data oddania sprawozdania:  
 

.............................. 

Prowadzący:  
 

...................................... 

Uwagi prowadzącego:  
 
 
 
 
 
1. Zapoznanie z wyposażeniem stanowiska pomiarowego 

Na podstawie oględzin przyrządów na stanowiskach, wskazówek prowadzącego oraz instrukcji 

obsługi przyrządów pomiarowych sporządzić wykaz przyrządów pomiarowych wykorzystywanych 
w ćwiczeniu oraz wykaz ich parametrów i wypełnić tabelę 1.1 i 1.2. 

Tabela 1.1. Wykaz przyrządów pomiarowych. 

Lp. 

Nazwa  

przyrządu 

Typ 

Producent 

Oznaczenia  

na schematach 

1. 

Zasilacz 

stabilizowany 

 

 

 

2. 

Multimetr 

analogowy 

 

 

 

3. 

Multimetr 

cyfrowy 

 

 

 

4. 

Rezystor 

dekadowy 

 

 

 

 

Tabela 1.2. Zestawienie parametrów wykorzystywanych przyrządów pomiarowych 

Lp. 

Nazwa i typ 

przyrządu 

Funkcja 

pomiarowa 

Nazwa parametru 

Wartość parametru przyrządu 

1. 

 

Zasilacz 

stabilizowany 

 

Zakresy pomiarowe 

Napięciowe 

Prądowe 

 

 

2. 

 
 

Multimetr 

analogowy 

U „-„ 

Wybrane podzakresy 

 

 

 

 

 

R

wew 

 

Klasa dokładności 

 

I „-„ 

Wybrane podzakresy 

 

 

 

 

 

Klasa dokładności 

 

Wybrane podzakresy 

 

 

 

 

 

Klasa dokładności 

 

background image

Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych ISE WEL WAT 

 

Multimetr 

cyfrowy 

U „-„ 

Wybrane podzakresy 

 

 

 

 

 

Błąd podstawowy 

 

R

wej

 

 

I „-„ 

Wybrane podzakresy 

 

 

 

 

 

Błąd podstawowy 

 

Wybrane podzakresy 

 

 

 

 

 

Błąd podstawowy 

 

4. 

Rezystor 

dekadowy 

 

Podzakresy 
rezystancji 

 

Dekada        x  Ω 

 

 

 

 

 

 

 

Klasa dekady 

 

 

 

 

 

 

 

 
2. Pomiar napięcia stałego  
2.1. Dobór zakresu pomiarowego woltomierza cyfrowego do wartości mierzonej 

 

Zasilacz 

V

U

 

 

Rys. 2.1. Schemat układu do pomiaru napięcia woltomierzem analogowym i cyfrowym.  

Gdzie:   

V

C

 – woltomierz cyfrowy (multimetr).

 

  
- Połączyć układ zgodnie z rysunkiem 2.1;  
- Przygotować multimetr do pracy jako woltomierz tj. wcisnąć przyciski na płycie czołowej:  

- Pomiar napięcia stałego V;  
- Podzakres pomiarowy zgodnie z tabelą 2.1. 

- Ustawić kolejno napięcie wyjściowe z zasilacza zgodnie z danymi w tabeli 2.1.  
- Dokonać odczytu wskazań woltomierza cyfrowego z dokładnością do trzech miejsc po przecinku;  
- Obliczyć wymagane wielkości wg tabeli 2.1.  
-  Wykreślić  zależność  dokładności  pomiaru  od  wartości  mierzonej  dla  poszczególnych  zakresów 

woltomierza cyfrowego w jednym układzie współrzędnych.  

Tabela 2.1 

U

NC 

U

zasilacza  

U

mC 

g

U

%

U

mC 

0,1 

 

 

 

0,2 

 

 

 

0,3 

 

 

 

0,4 

 

 

 

0,5 

 

 

 

0,6 

 

 

 

background image

Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych ISE WEL WAT 

 

0,7 

 

 

 

0,8 

 

 

 

1,0 

 

 

 

1,5 

 

 

 

2,0 

 

 

 

2,5 

 

 

 

3,0 

 

 

 

3,5 

 

 

 

 

 
3. Pomiar natężenia prądu stałego  
3.1. Dobór zakresu pomiarowego amperomierza cyfrowego do wartości mierzonej  

 

Zasilacz 

A

R

 

I

 

U

 

 

Rys. 3.1. Schemat układu do pomiaru prądu amperomierzem analogowym i cyfrowym.  
Gdzie:   A

C

 – amperomierz cyfrowy;   

R – rezystor dekadowy. 

 

- Połączyć układ pomiarowy zgodnie z rysunkiem 3.1.  
- Ustawić wymaganą rezystancję na rezystorze dekadowym;  
- Ustawić przełączniki zakresów pomiarowych amperomierza, jak w tabeli 3.1.  
- Ustawić napięcie wyjściowe z zasilacza o wartości równej 2 V.  
- Dokonać odczytu wskazywanej wartości przez amperomierz cyfrowy i zapisać ją w tabeli 3.1. 

Tabela 3.1 

I

NC 

DR6-16 

I

mC 

g

I

%

I

mC 

mA 

k

 

mA 

mA 

40 

100,0 

 

 

 

80,0 

 

 

 

60,0 

 

 

 

40,0 

 

 

 

20,0 

 

 

 

10,0 

 

 

 

5,0 

 

 

 

background image

Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych ISE WEL WAT 

 

 

4,0 

 

 

 

3,0 

 

 

 

2,0 

 

 

 

1,0 

 

 

 

0,9 

 

 

 

0,8 

 

 

 

0,7 

 

 

 

0,6 

 

 

 

0,5 

 

 

 

- Wyznaczyć błędy graniczne dla poszczególnych pomiarów w o parciu o wyniki z tabeli 3.1 oraz 

parametry przyrządów z tabeli 1.2.  

 

 

 

Wykreślić zależność dokładności pomiaru od wartości mierzonej dla poszczególnych zakresów w 

jednym układzie współrzędnych.  

 
 
4a. Pomiar rezystancji metodą techniczną   

 

Zas. 

Ac

 

Va

 

U

 

U

U

I

 

R

 

a)

 

 

Rys. 4.1. Schemat układu do pomiaru rezystancji metodą techniczną  

(przy wykorzystaniu amperomierza i woltomierza):  

a) układ z poprawnie mierzonym prądem. 

Gdzie:   

Aa – amperomierz analogowy; 

 

Vc 

– woltomierz cyfrowy;  

R – rezystor dekadowy;  

 

 

Zas. – zasilacz stabilizowany. 

 - Połączyć układ pomiarowy zgodnie z rysunkiem 4.1.  
 - Przełączniki funkcji pomiarowych w multimetrze analogowym ustawić na pomiar prądu.  
 - Przełączniki funkcji pomiarowych w multimetrze cyfrowym ustawić na pomiar napięcia.  
 - Ustawić dekady rezystora dekadowego na wartości zadane w tabeli 4.1.  

- Z zasilacza podać napięcie 9 V. Dobrać zakresy pomiarowe, tak aby wskazania przyrządów były 

jak najbliższe wartości wybranego podzakresu.  

 - Dokonać odczytu wskazań obydwu przyrządów.  
 - Wyznaczyć stałą podziałki miernika analogowego.  
 -  Obliczyć  wartość  natężenia  prądu  w  układzie  oraz  wartość  mierzonej  rezystancji  bez 

korygowania wyniku z uwzględnieniem poprawki na błąd metody.  

 - Wyniki pomiarów i obliczeń zapisać w tabeli 4.1.  

background image

Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych ISE WEL WAT 

 

Tabela 4.1 

DR6-16

 

I

NC 

I

mC 

U

NA 

max 

S

UA 

U

mA 

R

mA 

k

 

mA 

mA 

dz 

dz 

V/dz 

k

 

80,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

60,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

40,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

20,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 - Obliczyć błędy graniczne i dokładności pomiaru prądu i napięcia. Wyniki zapisać w tabeli 4.2. 
 - Wyznaczyć dokładność pomiaru rezystancji i błąd graniczny pomiaru rezystancji.  
 -  Zapisać  wynik  pomiaru  w  postaci  X  =  X

m

 

 

g

  X  z  uwzględnieniem  odpowiedniej  liczby  cyfr 

znaczących.  

Tabela 4.2 

R

g

g

%

%

%

g

R = R

m

 

 

g

k

 

mA 

k

 

k

 

80,0 

 

 

 

 

 

 

 

40,0 

 

 

 

 

 

 

 

10,0 

 

 

 

 

 

 

 

5,0 

 

 

 

 

 

 

 

3,0 

 

 

 

 

 

 

 

1,0 

 

 

 

 

 

 

 

0,8 

 

 

 

 

 

 

 

0,6 

 

 

 

 

 

 

 

  

background image

Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych ISE WEL WAT 

 

4b. Pomiar rezystancji metodą techniczną   
 

 

Zas. 

Aa

 

Vc

 

U

 

U

U

I

 

R

 

a)

 

Zas. 

Ac

 

Va

 

U

 

I

I

I

 

R

 

b)

 

 

Rys. 4.2. Schemat układu do pomiaru rezystancji metodą techniczną  

(przy wykorzystaniu amperomierza i woltomierza):  

b) układ z poprawnie mierzonym napięciem. 

Gdzie:   

Aa – amperomierz analogowy; 

 

Vc 

– woltomierz cyfrowy;  

R – rezystor dekadowy;  

 

 

Zas. – zasilacz stabilizowany. 

 - Połączyć układ pomiarowy zgodnie z rysunkiem 4.2.  
 - Przełączniki funkcji pomiarowych w multimetrze analogowym ustawić na pomiar prądu.  
 - Przełączniki funkcji pomiarowych w multimetrze cyfrowym ustawić na pomiar napięcia.  
 - Ustawić dekady rezystora dekadowego na wartości zadane w tabeli 4.4.  

- Z zasilacza podać napięcie 9 V. Dobrać zakresy pomiarowe, tak aby wskazania przyrządów były 

jak najbliższe wartości wybranego podzakresu.  

 - Dokonać odczytu wskazań obydwu przyrządów.  
 - Wyznaczyć stałą podziałki miernika analogowego.  
 -  Obliczyć  wartość  natężenia  prądu  w  układzie  oraz  wartość  mierzonej  rezystancji  bez 

korygowania wyniku z uwzględnieniem poprawki na błąd metody.  

 - Wyniki pomiarów i obliczeń zapisać w tabeli 4.3.  

 

Tabela 4.3 

DR6-16

 

I

NC 

I

mC 

U

NA 

max 

S

UA 

U

mA 

R

mA 

k

 

mA 

mA 

dz 

dz 

V/dz 

k

 

80,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

60,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

40,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

20,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych ISE WEL WAT 

 

0,8 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 - Obliczyć błędy graniczne i dokładności pomiaru prądu i napięcia. Wyniki zapisać w tabeli 4.4. 
 - Wyznaczyć dokładność pomiaru rezystancji i błąd graniczny pomiaru rezystancji.  
 -  Zapisać  wynik  pomiaru  w  postaci  X  =  X

m

 

 

g

  X  z  uwzględnieniem  odpowiedniej  liczby  cyfr 

znaczących.  

Tabela 4.4 

R

g

g

%

%

%

g

R = R

m

 

 

g

k

 

mA 

k

 

k

 

80,0 

 

 

 

 

 

 

 

40,0 

 

 

 

 

 

 

 

10,0 

 

 

 

 

 

 

 

5,0 

 

 

 

 

 

 

 

3,0 

 

 

 

 

 

 

 

1,0 

 

 

 

 

 

 

 

0,8 

 

 

 

 

 

 

 

0,6 

 

 

 

 

 

 

 

  
- Dla wybranej wartości R

w

 wyznaczyć błąd metody pomiaru rezystancji.  

 - Obliczyć wartość rezystancji mierzonej z uwzględnieniem poprawki na błąd metody.  
 - Obliczyć błąd graniczny ustawienia zadanej rezystancji. Wyniki obliczeń zapisać w tabeli 4.5.  
 -  Wartości  R

w

,  R

m

  i  R

mR

  z  uwzględnieniem  ich  błędów  granicznych  umieścić  na  wspólnej  osi 

liczbowej i porównać. 

 

Tabela 4.5 

R

g

R

R

g

R

 

R

mR 

g

R’ 

k

 

k

 

k

 

k

 

k

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 

background image

Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych ISE WEL WAT 

 

5. Pomiar rezystancji  
5.1. Dobór zakresu pomiarowego omomierza cyfrowego do wartości mierzonej 

 

R

 

 

Rys. 5. Schemat układu do pomiaru rezystancji omomierzem cyfrowym.  

Gdzie: 

C

 – omomierz cyfrowy;  – rezystor dekadowy. 

- Połączyć układ zgodnie z rysunkiem 5.

 

- Ustawić przyciski multimetru w położeniach odpowiadających pomiarowi danej rezystancji. 
- Dokonać pomiaru rezystancji zadanych na rezystorze dekadowym omomierzem cyfrowym. 
- Wyniki pomiarów i obliczeń umieścić w tabeli 5.1. 

Tabela 5.1 

R

NC 

DR6-16 

R

mC 

g

R

%

R

mC 

k

 

k

 

k

 

k

 

 

80 

 

 

 

60 

 

 

 

40 

 

 

 

20 

 

 

 

10 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

. Opracowanie sprawozdania. 

Oprócz wyżej sporządzonych treści sprawozdanie powinno zawierać:  

- wykorzystywane w obliczeniach wzory oraz przykłady obliczeń;  
- wymagane wykresy;  
- interpretację uzyskanych wyników (wnioski i spostrzeżenia) oraz zwrócenie uwagi na:  

 - sposób włączania przyrządów pomiarowych do układu pomiarowego;  
 - sposób odczytywania wyniku pomiaru, wyznaczanie błędu i dokładności pomiaru;  
 -  dobór  zakresu  pomiarowego  do  wartości  mierzonej  oraz  możliwości  minimalizowania 

błędu pomiaru.